ESPERIENZA LAVORATIVA
2008 - PRESENTE
Università di Roma "Tor Vergata"
Ricercatore Universitatio (Ricercatore, Assistente di Fisica Computazionale, Docente di Fisica Solare Sperimentale, Docente di Astrophysics Laboratory, Docente di Digital Data Analysis)
2005 - 2006
Università di Roma "Tor Vergata"
Assegnista di ricerca (titolo dell'assegno di ricerca: "Studio delle strutture convettive osservate sulla superficie solare")
2003 - 2004
CNR - Consiglio Nazionale delle Ricerche
Assegnista di ricerca (titolo dell'assegno di ricerca: "Metodi computazionali per la caratterizzazione delle strutture di fotosferiche solari")
ATTIVITÀ SCIENTIFICA
Dopo la laurea e gli studi di dottorato, sono stato coinvolto in diversi campi di ricerca, ma strettamente correlati.
Voglio sottolineare che, in tutti i progetti finanziati che menziono nella descrizione dei campi di ricerca di seguito, ho avuto un ruolo attivo nell'esecuzione del progetto e anche nella preparazione del proposal.
• Dinamica della bassa atmosfera solare
• Organizzazione delle strutture del plasma e del campo magnetico nell'atmosfera solare
• Tecniche per il restoring post-facto, compressione ed elaborazione di immagini astronomiche
• Sistemi di ottica adattiva
• Space Weather
La mia attività scientifica è testimoniata da> 100 voci nel database ORCID (iD: estesa0003-2500-5054) o ASO / NASA Astrophysics Data System (ADS), le 77 voci nel database Scopus e dalle numerose partecipazioni al congresso e alle riunioni . Di seguito elenco alcuni miei interessi di ricerca e le attività che ho intrapreso personalmente.
Dinamica della bassa atmosfera solare (fotosfera e cromosfera)
La dinamica della superficie solare e l'interazione con le strutture magnetiche controllano la struttura esterna dell'atmosfera solare e più in generale l'intera eliosfera. I campi magnetici solari sono prodotti e organizzati dai moti del plasma solare. Tali movimenti organizzano la topologia del campo dallo strato fotosferico agli strati coronali determinando molte delle proprietà fisiche dell'atmosfera solare. In questo contesto, sono coinvolto nello studio delle strutture associate al moto convettivo del plasma e ho partecipato attivamente a: diversi progetti finanziati nell'ambito dei quadri FP7 e H2020 (EST, SOLARNET, GREST, PRE-EST, SOLARNET2 e ESCAPE) ; lo studio di fattibilità dell'ASI (Agenzia Spaziale Italiana) per il satellite ADAHELI; e diversi progetti PRIN (progetti di ricerca di interesse nazionale) finanziati dal MIUR o dall'INAF. Come scienziato associato ADAHELI, sono stato anche coinvolto nella definizione scientifica della missione e ho contribuito sia alla progettazione del Ground Segment che alla definizione delle strategie di osservazione.
Organizzazione delle strutture del plasma e del campo magnetico nell'atmosfera solare
La distribuzione e l'organizzazione del campo magnetico solare, insieme alla sua variazione temporale, sono responsabili della variabilità delle radiazioni e dell'emissione di particelle del Sole. In particolare, la variabilità radiativa solare riflette la distribuzione spaziale e la dimensione delle strutture magnetiche sul disco solare, mentre il deflusso del plasma (vento solare e espulsioni di massa coronale) riflette la riconfigurazione del campo magnetico, la cui struttura è intimamente connessa alle condizioni al contorno imposte dal campo fotosferico e dalle sue dinamiche. In quest'area, ho sviluppato modelli numerici semplificati in grado di simulare l'evoluzione del campo magnetico della superficie solare, e ho anche analizzato diversi dataset di queste regioni del sole acquisite dal Dunn Solar Telescope / NSO (NM, USA) con l'interferometro panoramico IBIS. In particolare, sto conducendo uno studio congiunto sull'emersione del flusso magnetico sulla superficie solare sotto forma di strutture coerenti passivamente trasportate dal plasma. In questo studio, un ruolo importante è svolto dall'analisi delle inversioni spettropolarimetriche (ottenute con il codice di inversione NICOLE di H.Navarro).
Tecniche per il ripristino post-facto, compressione ed elaborazione di immagini astronomiche
La turbolenza atmosferica della Terra degrada la risoluzione spaziale delle immagini acquisite dai telescopi. Mi interesso allo studio e all'applicazione di strategie per ridurre tali effetti, sia in tempo reale che in fase di elaborazione. In particolare, per la parte del ripristino post-acquisizione, ho incluso l'algoritmo MFBD (Multi-Frame Blind Deconvolution) nella pipeline di calibrazione dei dati IBIS. Questa nuova pipeline è stata condivisa con la comunità italiana degli utenti IBIS. Inoltre, al fine di stimare l'efficienza della compressione nel caso delle immagini solari, ho partecipato a uno studio sulla propagazione degli artefatti di compressione nella pipeline di riduzione dei dati e nel processo di ripristino di MFBD.
Sistemi di ottica adattivi
Come parte del progetto EST finanziato dal 7°PQ dell'UE, sono stato coinvolto nella ricostruzione del fronte d'onda dalle informazioni acquisite dai sensori del tipo Shack-Hartmann. Inoltre, ho stimato le prestazioni del sistema di ottica adattativa multi-coniugato progettato per il telescopio utilizzando il pacchetto di simulazione LOST. Attualmente sto lavorando all'implementazione di una simulazione di turbolenza hardware per studiare algoritmi innovativi per correggere il fronte d'onda. Tale sistema verrà anche utilizzato per misurare le aberrazioni introdotte dagli elementi ottici e per la calibrazione di un interferometro prototipo Fabry-Perot attualmente in costruzione.
Space Weather
Il sole è la fonte primaria di energia per il nostro pianeta. Definisce la condizione fisica nell'eliosfera e quindi nello spazio vicino alla Terra ed è il principale motore del clima terrestre. La conoscenza delle condizioni ambientali nello spazio, con particolare attenzione alla variazione del plasma, del campo magnetico e del flusso di radiazioni si chiama Space Weather. Negli ultimi anni mi sono applicato all'osservazione degli eventi di Space Weather e allo sviluppo e al test degli algoritmi di lancio e di lancio. In questo campo di ricerca, ho partecipato attivamente a: i progetti SPARC e IPS finanziati dall'UE; il progetto SWERTO finanziato da FILAS-Regione Lazio; e il progetto "Space Weather Italian Collaboration" finanziato dal MIUR.
ATTIVITÀ SPERIMENTALI
Sviluppo di una procedura automatizzata per il tracciamento della struttura, basata su tecniche di segmentazione, da applicare sulle serie di immagini della fotosfera solare al fine di caratterizzare le strutture convettive osservate.
Sviluppo di una pipeline di elaborazione per ridurre le immagini spettrali e a banda larga acquisite con IPM.
Sviluppo di un programma di analisi spettrale per quantificare il contenuto informativo delle immagini.
Sviluppo di procedure per la caratterizzazione delle proprietà topologiche di strutture pseudo-cristalline basate sulla funzione di correlazione della coppia (g2 (r)).
Implementazione di un sensore di Phase-Diversity nel focus principale del telescopio THEMIS per verificare la qualità ottica dell'ottica del telescopio e una valutazione statistica delle caratteristiche del seeing locale.
Implementazione di un sensore fronte d'onda di Shack-Hartmann al centro F2 del telescopio THEMIS per testare e verificare la fattibilità dell'installazione di un sistema di ottica adattiva.
Implementazione del sensore CMOS a cadenza veloce al centro F2 del telescopio THEMIS, acquisizione e ripristino delle immagini MFBD.
Stima della perdita di contrasto dovuta all'oscuramento centrale sulla pupilla dell'entrata del telescopio.
Implementazione di un sensore fronte d'onda Shack-Hartmann su una breadboard per la misura in tempo reale della distorsione di un interferometro di Fabry-Perot.
Sviluppo del software per la proiezione frontale della deformazione da applicare su uno specchio deformabile.
Progetto e sviluppo dell'interfaccia di controllo dello specchio deformabile